Slow and Fast Light in Semiconductor Optical Amplifiers for Microwave Photonics Applications

L’optique hyperfréquence : un défi perpétuel

“…bien au-delà des fréquences de quelques kHz obtenues dans les premières démonstrations de principe [8]. De plus les limitations intrinsèques de l'effet CPO en termes d'excursion du déphasage et de fréquence de fonctionnement ont été franchies en démontrant deux nouveaux principes physiques : (i) le CPO exalté où l'on vient accompagner le CPO classique par un CPO induit au travers du courant d'injection du semiconducteur, et (ii) le CPO up-converted où l'on réalise dans le même SOA la fonction de CPO et la conversion de fréquence par modulation croisée de gain [9]. Cette dernière technique permet désormais d'envisager des systèmes basés sur la lumière lente et rapide opérant à n'importe quelle fréquence de modulation.…”

Small-Signal Analysis in Two Calculation Sections and Experimental Validation of Up-Converted Coherent Population Oscillations in Semiconductor Optical Amplifiers

“…One of the most promising methods to control the speed of light [4][5][6] is based on coherent population oscillations (CPO) in semiconductor optical amplifiers (SOA). It provides a continuously tunable microwave photonic phase shifter, which is the fundamental part used in PAA to perform photonic true time delay (TTD) in beamforming antennas [7]. True time delays are needed to obtain wide instantaneous bandwidth and beam squint-free operation of the PAA [3].…”

“…SOAs have been used as a freestanding device for MWP phase shifters and several works have covered tunable phase shifting based on CPO effects in SOA [5][6][7][8][9][10][11][12][13][14][15]. However, CPO techniques limit the operating frequency applications to few hundreds of GHz due to the SOA carrier lifetime [7] [11], when used for the generation of a time delay. Nevertheless, it has been demonstrated that the integrated phase shift or time delay generator based on frequency up-converted CPO in a SOA, noted by Up-CPO, eliminates the issue of the intrinsic limitation of the carrier lifetime, leading to the generation of a phase shift or a time delay on signals up to THz [11].…”